微专题萃取与反萃取法的应用课前预习案
【学习目标】
1.通过对“海带提碘”知识的复习形成物质分离提纯的思路模型,能初步运用相关知
识解决生产和生活中的简单问题,发展科学探究意识、创新意识。
2.理解萃取反萃取的原理,掌握相应的实验操作方法,培养实验安全意识和环保意识。
一、教材原型用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来
在“海带提碘”实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对生成的碘单质进行萃取、富集。那么,如何使碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢?要解决这一问题,可采用反萃取法(将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中)。具体步骤如下:
【问题1】反萃取的第一步在什么仪器中进行?写出加入浓NaOH溶液和45%的H2SO4溶液后发生的离子方程式?
【问题2】已知I2的沸点184℃,45℃左右就开始缓慢升华,CCl4沸点77℃。
还可以用什么方法分离?反萃取法较蒸馏法的优点是什么?
真题再现(2024·浙江1月)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是()
A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
二、必备知识梳理
1.萃取
(1)利用物质在两种互不相溶的溶剂中的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用四氯化碳(CCl4)或苯萃取碘水中的碘。四氯化碳密度比水,萃取后碘的四氯化碳溶液在层(呈紫红色);苯密度比水,有机层在层。
(2)萃取剂的选择条件
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(3)实验操作步骤
加萃取剂---振荡萃取--静止分层--分液分离
2.反萃取:用反萃取剂使被萃取物从返回水相的过程,为萃取的逆过程。反萃取过程具有简单、便于操作和周期短的特点,是溶剂萃取分离工艺流程中的一个重要环节。反萃取时所使用的水相溶液称为反萃(取)剂。根据被萃取物的性质,反萃取剂可以分为以下几类:
(1)酸性反萃取剂:如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)等,可用于反萃取碱性物质。
(2)碱性反萃取剂:如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钠(Na2CO3)等,可用于反萃取酸性物质。
(3)络合剂:如EDTA、杯笼试剂等,可用于反萃取金属离子。
(4)中性萃取剂:如醇类、酮类等,用于反萃取不与反萃取剂发生化学反应的物质。
三、萃取法反萃取法分离
(1)已知萃取剂A、B中pH对钴离子、锰离子萃取率的影响如图所示,为了除去Mn2+,应选择萃取剂______________(填“A”或“B”)。?
(2)近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂。控制水相pH=5.2,温度25℃,分别用P507、Cyanex272作萃取剂,萃取剂浓度对萃取分离钻、镍的影响实验结果如图所示。
思考:结合题目信息,尝试命制1-2个问题
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